JP6748760B1 - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
【課題】 消費電力を低減しつつテスト動作時に正確にパワーダウン動作を実行することができる半導体記憶装置を提供する。【解決手段】 本発明のフラッシュメモリは、供給電圧が一定電圧に降下したことを検出する低電力電圧検出回路210と、供給電圧が一定電圧に降下したことを高精度電圧検出回路220と、内部回路がテスト状態であるとき高精度電圧検出回路220を選択し、内部回路がテスト状態でないとき低電力検出回路210を選択し、低電力電圧検出回路210または高精度電圧検出回路230の検出結果に応答してパワーダウン動作を実行するコントローラ140とを有する。【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor storage device capable of accurately executing a power-down operation during a test operation while reducing power consumption. The flash memory of the present invention includes a low power voltage detection circuit 210 that detects that the supply voltage has dropped to a constant voltage, a high-precision voltage detection circuit 220 that detects that the supply voltage has dropped to a constant voltage, and an internal structure. Select the high-precision voltage detection circuit 220 when the circuit is in the test state, select the low-power detection circuit 210 when the internal circuit is not in the test state, and use the detection results of the low-power voltage detection circuit 210 or the high-precision voltage detection circuit 230. It has a controller 140 that responds and executes a power-down operation. [Selection diagram]
Description
本発明は、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置に関し、特に、テスト動作時のパワーダウン検出に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device such as a flash memory, and more particularly to power down detection during a test operation.
NAND型フラッシュメモリは、読出し、プログラム、消去等のための電圧の設定やユーザーのオプションなどの設定情報を格納するためフューズセルを使用している。フューズセルは、例えば、メモリセルアレイ内のユーザーによってアクセスすることができない記憶領域に設定される。フラッシュメモリは、電源投入時、パワーアップ動作として、フューズセルから設定情報を読み出し、これを内部レジスタにロードする。パワーアップ動作終了後、コントローラは、内部レジスタに保持された設定情報に基づき各動作を制御する(特許文献1)。 The NAND flash memory uses a fuse cell for storing voltage setting for reading, programming, erasing, etc., and setting information such as user options. The fuse cell is set, for example, in a storage area in the memory cell array that cannot be accessed by the user. When the power is turned on, the flash memory reads the setting information from the fuse cell and loads it into the internal register as a power-up operation. After the power-up operation is completed, the controller controls each operation based on the setting information held in the internal register (Patent Document 1).
フラッシュメモリの電源投入時のパワーアップ検出動作と、電源降下時のパワーダウン検出動作について図1を参照して説明する。図1は、外部から供給される電圧と時間との関係を表している。 A power-up detection operation when the power of the flash memory is turned on and a power-down detection operation when the power is dropped will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the relationship between the voltage supplied from the outside and the time.
パワーアップ検出部は、例えば、3.0Vの電圧が供給されるフラッシュメモリにおいて、その動作保証電圧が2.7〜3.3Vであるとき、電源投入時にパワーアップ動作を開始させるための電圧として、約2.2Vのパワーアップ電圧レベルV_PUを検出する。パワーアップ検出部は、最初に、比較的精度の高くない検出回路を用いて供給電圧が一定電圧に到達したことを検出し、次に、比較的精度の高い検出回路を用いて供給電圧がパワーアップ電圧レベルV_PUに到達したことを検出する。精度の高い検出回路は、基準電圧発生回路や、基準電圧を供給電圧とを比較する比較回路とを含んでいる。パワーアップ電圧レベルV_PUが検出されると、パワーアップシーケンスが実行され、内部回路が初期化(リセット)され、メモリセルアレイのフューズセルから読み出された設定情報がレジスタにセットされる、といった動作が行われる。その後、供給電圧が動作保証電圧に上昇すると、通常の動作が開始される。 For example, in a flash memory to which a voltage of 3.0V is supplied, the power-up detector is used as a voltage for starting a power-up operation when the power is turned on when the operation guarantee voltage is 2.7 to 3.3V. , Detect a power-up voltage level V_PU of about 2.2V. The power-up detection unit first detects that the supply voltage reaches a constant voltage by using a detection circuit that is relatively inaccurate, and then uses a detection circuit that is relatively accurate to detect that the supply voltage is Detecting that the up voltage level V_PU has been reached. The highly accurate detection circuit includes a reference voltage generation circuit and a comparison circuit that compares the reference voltage with the supply voltage. When the power-up voltage level V_PU is detected, the power-up sequence is executed, the internal circuit is initialized (reset), and the setting information read from the fuse cell of the memory cell array is set in the register. Done. After that, when the supply voltage rises to the operation guarantee voltage, normal operation is started.
図2に、従来のパワーダウン検出部を示す。パワーダウン検出部10は、供給電圧Vccがパワーダウン電圧レベルV_PDに降下したことを検出すると、CPUやロジック回路等の内部回路20にリセット信号を出力する。例えば、外部の電力供給能力が低かったり、内部回路20の動作により大きなピーク電流が発生したとき、供給電圧Vccがパワーダウン電圧レベルV_PDに降下する。内部回路20は、パワーダウン検出部10からリセット信号を受け取ると、パワーダウン動作を実行し、内部回路20のチャージポンプ回路の動作を停止したり、CPUやロジック等のリセットを行う。
FIG. 2 shows a conventional power down detector. When the power down
パワーダウン電圧レベルV_PDは、パワーアップ電圧レベルV_PUよりも低く、(そうでなければ、パワーアップ動作後にパワーダウン動作が実行され、フラッシュメモリを動作させることができない)、また、パワーダウン電圧レベルV_PDおよびパワーアップ電圧レベルV_PUは、内部回路のCMOSの動作電圧Vt(例えば、PMOSのしきい値とNMOSのしきい値の合計)よりも大きく設定される(そうでなければ、パワーアップ動作やパワーダウン動作を正しく実行させることができない)。 The power-down voltage level V_PD is lower than the power-up voltage level V_PU (otherwise, the power-down operation is performed after the power-up operation and the flash memory cannot operate), and the power-down voltage level V_PD And the power-up voltage level V_PU is set to be higher than the operating voltage Vt of the CMOS of the internal circuit (for example, the total of the threshold value of the PMOS and the threshold value of the NMOS) (otherwise, the power-up operation or the power-up operation). I can't get the down action to run properly).
また、フラッシュメモリがスタンバイ状態にあるとき、その状態で消費が許される消費電流が仕様で定義されている。このような制約のため、パワーダウン検出部10は、スタンバイ状態の許容消費電流を超えないように、動作電流が最小となるように構成される。例えば図3に示すように、パワーダウン検出部10は、抵抗分圧とインバータを用いた簡易な回路から構成され、パワーダウン電圧レベルV_PDを検出したとき、Hレベルの検出信号Vdetを出力する。
In addition, when the flash memory is in the standby state, the consumption current allowed to be consumed in that state is defined in the specifications. Due to such restrictions, the power-down
パワーダウン検出部10は、パワーアップ検出部のように基準電圧発生回路や比較回路を含まないため、消費電力を低減させることができるが、その反面、パワーアップ検出部よりも検出精度が悪くなる。このため、図1に示すように、パワーダウン検出部10の検出範囲H2のバラツキは、パワーアップ検出部の検出範囲H1のバラツキよりも大きくなる。
Unlike the power-up detection unit, the power-
このようなパワーダウン検出部10を用いた場合、検出範囲H2のバラツキが大きいために正しくパワーダウン電圧レベルV_PDを検出することができないという本質的な問題を抱えている。フラッシュメモリがスタンバイ状態であれば、パワーダウン電圧レベルV_PDの検出範囲に多少の誤差があっても特に影響はないが、内部回路のテスト中にパワーダウン電圧レベルV_PDを正しく検出できないと、フラッシュメモリに深刻な問題を引き起こすおそれがある。メモリセルアレイやその周辺回路等をテストする場合、多並列の測定を実行することが多く、それ故、供給電圧が降下し易い環境にあり、テスト中に、供給電圧がパワーダウン電圧レベルV_PDよりも降下してもパワーダウン動作が開始されないと、誤動作により予期していない回路に高電圧が印加されて回路が故障したり、メモリセルに間違ったテストデータがプログラムされテスト自体の信頼性も失われてしまう。
When such a power down
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、消費電力を低減しつつテスト動作時に正確にパワーダウン動作を実行することができる半導体記憶装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of accurately performing a power-down operation during a test operation while reducing power consumption.
本発明に係る半導体記憶装置は、供給電圧が一定電圧に降下したことを検出する第1の検出回路と、第1の検出回路よりも高い検出精度を有し、供給電圧が一定電圧に降下したことを検出する第2の検出回路と、内部回路がテスト状態であるとき第2の検出回路を選択し、内部回路がテスト状態でないとき第1の検出回路を選択する選択手段と、第1の検出回路または第2の検出回路の検出結果に応答してパワーダウン動作を実行する実行手段とを有する。 The semiconductor memory device according to the present invention has a first detection circuit that detects that the supply voltage has dropped to a constant voltage, and detection accuracy higher than that of the first detection circuit, and the supply voltage has dropped to a constant voltage. A second detection circuit that detects that the first detection circuit is selected when the internal circuit is in the test state, and a first detection circuit that is selected when the internal circuit is not in the test state; And a executing unit that executes a power-down operation in response to the detection result of the detection circuit or the second detection circuit.
ある実施態様では、前記第2の検出回路は、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、当該基準電圧と電源電圧とを比較する比較回路を含み、前記第1の検出回路は、基準電圧生成回路を含まない。ある実施態様では、前記内部回路は、テスト回路を含み、前記選択手段は、前記テスト回路がテストを実行するとき第2の検出回路を選択し、前記テスト回路がテストを実行しないとき第1の検出回路を選択する。ある実施態様では、前記選択手段は、前記テスト回路から出力されるテスト信号に基づき第1の検出回路または第2の検出回路を選択する。ある実施態様では、前記選択手段は、外部からテストを開始させるためのコマンドが入力されたとき、第2の検出回路を選択する。ある実施態様では、前記選択手段は、テスト用パッドに信号が入力されたとき、第2の検出回路を選択する。ある実施態様では、第2の検出回路は、テスト用パッドから入力される基準電圧を利用して供給電圧が一定電圧に降下したことを検出する。ある実施態様では、前記テスト回路は、メモリセルアレイまたはメモリセルアレイの周辺回路のテストを実行する。ある実施態様では、前記第1および第2の検出回路が検出する電圧レベルは、パワーアップ検出回路が検出する電圧レベルよりも低く、かつCMOSの動作可能な電圧レベルよりも高い。 In one embodiment, the second detection circuit includes a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage and a comparison circuit that compares the reference voltage with a power supply voltage, and the first detection circuit has a reference voltage generation circuit. Does not include circuits. In one embodiment, the internal circuit includes a test circuit, and the selecting means selects the second detection circuit when the test circuit executes a test, and selects the first detection circuit when the test circuit does not execute the test. Select the detection circuit. In one embodiment, the selection means selects the first detection circuit or the second detection circuit based on the test signal output from the test circuit. In one embodiment, the selection means selects the second detection circuit when a command for starting the test is input from the outside. In one embodiment, the selection means selects the second detection circuit when a signal is input to the test pad. In one embodiment, the second detection circuit detects that the supply voltage has dropped to a constant voltage by using the reference voltage input from the test pad. In one embodiment, the test circuit performs a test on the memory cell array or a peripheral circuit of the memory cell array. In one embodiment, the voltage level detected by the first and second detection circuits is lower than the voltage level detected by the power-up detection circuit and higher than the operable voltage level of the CMOS.
本発明によれば、内部回路がテスト状態であるとき第2の検出回路を選択し、内部回路がテスト状態でないとき第1の検出回路を選択し、選択された第1の検出回路または第2の検出回路の検出結果に応答してパワーダウン動作を実行するようにしたので、消費電力を低減しつつテスト動作時に正確にパワーダウン動作を実行することができる。 According to the present invention, the second detection circuit is selected when the internal circuit is in the test state, and the first detection circuit is selected when the internal circuit is not in the test state, and the selected first detection circuit or the second detection circuit is selected. Since the power-down operation is executed in response to the detection result of the detection circuit, it is possible to accurately execute the power-down operation during the test operation while reducing the power consumption.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の半導体記憶装置は、好ましい態様では、NAND型やNOR型のフラッシュメモリ、抵抗変化型メモリ、磁気変化型メモリ等の不揮発性メモリである。以下の説明では、NAND型のフラッシュメモリを例示する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In a preferred mode, the semiconductor memory device of the present invention is a non-volatile memory such as a NAND type or NOR type flash memory, a resistance change type memory, or a magnetic change type memory. In the following description, a NAND flash memory will be exemplified.
本発明の実施例に係るフラッシュメモリの概略構成を図4に示す。本実施例のフラッシュメモリ100は、複数のメモリセルが行列状に配列されたメモリセルアレイ110と、外部入出力端子I/Oに接続された入出力バッファ120と、入出力バッファ120からアドレスデータを受け取るアドレスレジスタ130と、入出力バッファ120からコマンドデータ等を受け取り、各部を制御するコントローラ140と、アドレスレジスタ130から行アドレス情報Axを受け取り、行アドレス情報Axをデコードし、デコード結果に基づきブロックの選択およびワード線の選択等を行うワード線選択回路150と、ワード線選択回路150によって選択されたページから読み出されたデータを保持したり、選択されたページにプログラムすべき入力データを保持するページバッファ/センス回路160と、アドレスレジスタ130から列アドレス情報Ayを受け取り、列アドレス情報Ayをデコードし、当該デコード結果に基づきページバッファ/センス回路160内の列アドレスのデータを選択する列選択回路170と、データの読出し、プログラムおよび消去等のために必要な種々の電圧(書込み電圧Vpgm、パス電圧Vpass、読出しパス電圧Vread、消去電圧Versなど)を生成する内部電圧発生回路180と、電源投入時に外部端子から供給される供給電圧Vccを監視し、パワーアップ電圧レベルV_PUを検出し、パワーアップ検出信号PWRDETを出力するパワーアップ検出部190と、供給電圧Vccを監視し、パワーダウン電圧レベルV_PDを検出し、パワーダウン検出信号DET_H/DET_Lを出力するパワーダウン検出部200と、メモリセルアレイやその周辺回路を含む内部回路のテストを実行するテスト制御回路240とを含んで構成される。
FIG. 4 shows a schematic configuration of the flash memory according to the embodiment of the present invention. The flash memory 100 of the present embodiment has a
メモリセルアレイ110は、列方向に配置されたm個のブロックBLK(0)、BLK(1)、・・・、BLK(m-1)を有する。1つのブロックには、複数のメモリセルを直列に接続したNANDストリングが複数形成される。NANDストリングは、基板表面上に2次元的に形成されてもよいし、基板表面上に3次元的に形成されてもよい。また、メモリセルは、1ビット(2値データ)を記憶するSLCタイプでもよいし、多ビットを記憶するMLCタイプであってもよい。1つのNANDストリングは、複数のメモリセル(例えば、64個)と、ビット線側選択トランジスタと、ソース線側選択トランジスタとを直列に接続して構成される。ビット線側選択トランジスタのドレインは、対応する1つのビット線GBLに接続され、ソース線側選択トランジスタのソースは、共通のソース線SLに接続される。
The
読出し動作では、ビット線に或る正の電圧を印加し、選択されたワード線に或る電圧(例えば0V)を印加し、非選択ワード線にパス電圧Vpass(例えば4.5V)を印加し、選択ゲート線SGD、SGSに正の電圧(例えば4.5V)を印加し、NANDストリングのビット線側選択トランジスタ、ソース線側選択トランジスタをオンし、共通ソース線に0Vを印加する。プログラム(書込み)動作では、選択されたワード線に高電圧のプログラム電圧Vpgm(15〜20V)を印加し、非選択のワード線に中間電位(例えば10V)を印加し、ビット線側選択トランジスタをオンさせ、ソース線側選択トランジスタをオフさせ、「0」または「1」のデータに応じた電位をビット線に供給する。消去動作では、ブロック内の選択されたワード線に0Vを印加し、Pウエルに高電圧(例えば20V)を印加し、フローティングゲートの電子を基板に引き抜くことで、ブロック単位でデータを消去する。 In the read operation, a certain positive voltage is applied to the bit line, a certain voltage (for example, 0V) is applied to the selected word line, and a pass voltage Vpass (for example, 4.5V) is applied to the non-selected word line. A positive voltage (for example, 4.5 V) is applied to the select gate lines SGD and SGS to turn on the bit line side selection transistor and the source line side selection transistor of the NAND string, and 0 V is applied to the common source line. In the program (write) operation, a high voltage program voltage Vpgm (15 to 20 V) is applied to the selected word line, an intermediate potential (for example, 10 V) is applied to the non-selected word line, and the bit line side selection transistor is set. The source line side select transistor is turned on and the potential corresponding to the data of "0" or "1" is supplied to the bit line. In the erase operation, 0 V is applied to the selected word line in the block, a high voltage (for example, 20 V) is applied to the P well, and electrons in the floating gate are extracted to the substrate, thereby erasing data in block units.
パワーアップ電圧検出部190は、電源投入時にフラッシュメモリ100に供給される供給電圧Vccがパワーアップ電圧レベルV_PUに到達したことを検出すると、パワーアップ検出信号PWRDETをコントローラ140に出力する。コントローラ140は、例えば、CPUやROM/RAMなどを含み、ROM/RAMには、パワーアップ動作、パワーダウン動作、読出し動作、プログラム動作、消去動作等を実行するための命令やデータ等のコードが格納されている。コントローラ140は、パワーアップ検出信号PWRDETを受け取ると、これに応答してROM/RAMから読み出されたコードに従いパワーアップ動作を実行する。パワーアップ動作では、コントローラ140を含む内部回路のリセットや、メモリセルアレイ110のフューズセルの読出し等が行われる。
When detecting that the supply voltage Vcc supplied to the flash memory 100 reaches the power-up voltage level V_PU when the power is turned on, the power-up
パワーダウン検出部200は、供給電圧Vccがパワーダウン検出レベルV_PDに降下したことを検出すると、フラッシュメモリ100の動作状態に応じてパワーダウン検出信号DET_LまたはDET_Hをコントローラ140に出力する。コントローラ140は、パワーダウン検出信号DET_L/DET_Hを受け取ると、これに応答してROM/RAMから読み出されたコードに従いパワーダウン動作を実行する。パワーダウン動作では、コントローラ140を含む内部回路のリセットや、チャージポンプ回路の停止等が行われる。
When detecting that the supply voltage Vcc has dropped to the power-down detection level V_PD, the power-
テスト制御回路240は、特にその構成を限定されないが、例えば、組み込み自己テスト回路(以下、BIST回路(Built-In Self Test)であることができる。BIST回路は、メモリやロジック等のテストを容易化する設計技術の一つであり、メモリセルアレイ110やその周辺回路を含む内部回路を自己テストするための機能を含み、ウエハーレベル、チップレベルまたはパッケージレベルにおいて内部回路のテストを実行することができる。また、BIST回路は、例えば、テストパターンを発生する回路、テスト結果と期待値とを照合する回路、照合結果として合格または不合格を出力する回路等を含むことができる。
The test control circuit 240 is not particularly limited in its configuration, but may be, for example, a built-in self-test circuit (hereinafter, BIST circuit (Built-In Self Test). The BIST circuit facilitates testing of a memory, a logic, and the like. It is one of the design technologies to be realized, and includes a function for self-testing the internal circuit including the
テスト制御回路240は、例えば、テスト用端子に印加されたテスト信号に応答して内部回路のテストを実行したり、あるいは外部から入力されたテスト用コマンドに応答して内部回路のテストを実行する。テスト制御回路240は、内部回路のテストを実行するとき、テスト中であることを表す、例えばHレベルのテスト信号TEST_PDを出力する。 The test control circuit 240, for example, executes a test of the internal circuit in response to a test signal applied to the test terminal, or executes a test of the internal circuit in response to a test command input from the outside. .. When executing the test of the internal circuit, the test control circuit 240 outputs a test signal TEST_PD of, for example, H level indicating that the test is being performed.
図5に、本実施例のパワーダウン検出部200の内部構成を示す。同図に示すように、パワーダウン検出部200は、低電力電圧検出回路210、高精度電圧検出回路220およびセレクタ230を有する。低電力電圧検出回路210は、比較的簡易な回路で、より消費電力を低減可能な回路から構成され、例えば、図3に示すような抵抗とインバータとを有する検出回路10から構成される。検出回路10は、供給電圧Vccを常時モニターし、検出ノードNがパワーダウン電圧レベルV_PDに降下したとき、検出ノードNの電圧がインバータのしきい値以下となるように抵抗の大きさが選択される。こうして、低電力電圧検出回路210は、供給電圧Vccがパワーダウン電圧レベルV_PDに降下したことを検出すると、その検出結果を表すHレベルの検出信号DET_Lをセレクタ230に出力する(図3の検出信号Vdetが対応する)。
FIG. 5 shows the internal configuration of the power down
高精度電圧検出回路220は、基準電圧Vrefを発生する基準電圧発生器222と、基準電圧発生器222で発生された基準電圧Vrefと供給電圧Vccとを比較する比較回路224とを含む。基準電圧Vrefは、パワーダウン電圧レベルV_PDに設定され、比較回路224は、供給電圧Vccがパワーダウン電圧レベルV_PD以下に降下すると、それを表すHレベルの検出信号DET_Hをセレクタ230に出力する。
The high-accuracy voltage detection circuit 220 includes a
基準電圧発生回路222は、特にその構成を限定されないが、例えば、電源電圧の変動や動作温度にほとんど依存しないバンドギャップリファレンス回路(BGR回路)が用いられる。図6に、一般的なBGR回路を示す。同図に示すように、BGR回路は、電源電圧VccとGND間に第1および第2の電流経路を含み、第1の電流経路に直列に接続されたPMOSトランジスタP1、抵抗R1、バイポーラトランジスタQ1を含み、第2の電流経路に直列に接続されたPMOSトランジスタP2、抵抗R2、R、バイポーラトランジスタQ2を含み、さらに抵抗R1とトランジスタQ1とを共通接続するノードVNを反転入力端子(−)に接続し、抵抗R2と抵抗Rとを共通接続するノードVPを非反転入力端子(+)に接続し、出力端子をトランジスタP1、P2のゲートに共通接続する差動増幅回路AMPを含む。差動増幅回路AMPは、トランジスタQ1の順方向電圧と、トランジスタQ2の順方向電圧に抵抗Rに生じる電圧を加算した電圧とが等しくなるように、出力電圧を調整し、出力ノードBGRからは基準電圧Vrefが出力される。
The configuration of the reference
比較回路224は、特にその構成を限定されないが、例えば、図7に示すように、供給電圧Vccから生成された内部電圧VIと基準電圧Vrefとを比較するコンパレータCMPを含む。基準電圧Vref=パワーダウン電圧レベルV_PDとする。コンパレータCMPは、VI>Vrefのとき、Lレベルの検出信号DET_Hを出力し、Vref≧VIのとき、Hレベルの検出信号DET_Hを出力する。
Although not particularly limited in its configuration, the
基準電圧発生器222および比較回路224は、テスト制御回路240からのテスト信号TEST_PDに応答して動作または非動作となる。例えば、テスト信号TEST_PDがHレベルのとき、基準電圧発生器222および比較回路224がイネーブルされ、テスト信号TEST_PDがLレベルのとき、基準電圧発生器222および比較回路224がディスエーブルされる。
The
セレクタ230は、低電力電圧検出回路210からの検出信号DET_Lと高精度電圧検出回路220からの検出信号DET_Hとを受け取り、テスト制御回路240からのテスト信号TEST_PDに基づきいずれかの検出信号を選択し、選択した検出信号をコントローラ140に出力する。例えば、テスト信号TEST_PDがHレベルのとき、高精度電圧検出回路220の検出信号DET_Hが選択され、テスト信号TEST_PDがLレベルのとき、低電力電圧検出回路210の検出信号DET_Lが選択される。コントローラ140は、検出信号DET_LまたはDET_Hがパワーダウン電圧レベルV_PDの検出を表すとき、検出信号DET_LまたはDET_Hに応答して内部回路のリセット等を行う。
The
次に、本実施例のパワーダウン検出部200の動作について説明する。テスト制御回路240により内部回路(メモリセルアレイや周辺回路)のテストが実行されるとき、テスト信号TEST_PDに応答して高精度電圧検出回路220が動作し、かつセレクタ230が高精度電圧検出回路220の検出信号DET_Hをコントローラ140へ出力する。つまり、テスト状態では、低電力電圧検出回路210と高精度電圧検出回路220の双方が動作しているが、セレクタ230により高精度電圧検出回路220の検出信号DET_Hがコントローラ140に提供される。
Next, the operation of the power down
一方、テスト制御回路240により内部回路のテストが実行されていないとき、テスト信号TEST_PDに応答して高精度電圧検出回路220が非動作になり、かつ、セレクタ230が低電力電圧検出回路210の検出信号DET_Lをコントローラ140へ出力する。つまり、非テスト時には、低電力電圧検出回路210のみが動作し、セレクタ230により低電力電圧検出回路210の検出信号DET_Lがコントローラ140に提供される。
On the other hand, when the test control circuit 240 does not execute the test of the internal circuit, the high-accuracy voltage detection circuit 220 is deactivated in response to the test signal TEST_PD, and the
図8は、本実施例によるテスト状態のときのパワーダウン電圧レベルV_PDの検出範囲H3を示している。上記したように、テスト実行時には、高精度電圧検出回路220を用いてパワーダウン電圧レベルV_PDが検出されるため、低電力電圧検出回路210を用いたときよりも検出精度が高く、検出範囲H3のバラツキを小さくすることができる。テスト状態では、内部回路が動作しており、例えば、多並列の測定により供給電圧が脆弱になる。テスト期間中にパワーダウン電圧レベルV_PDを正しく検出することで、例えば、パワーダウン電圧レベルV_PDよりも低い電圧で内部回路が動作することが抑制され、その結果、誤動作による回路の故障やテスト結果の信頼性の低下を防止することができる。他方、内部回路のテストが実行されていない状態では、高精度電圧検出回路220を非動作にし、低電力電圧検出回路210のみを動作させることで、テストが実行されていないときやスタンバイ状態の許容消費電力の制約を順守することができる。
FIG. 8 shows the detection range H3 of the power-down voltage level V_PD in the test state according to this embodiment. As described above, during the test execution, the power-down voltage level V_PD is detected by using the high-accuracy voltage detection circuit 220. Therefore, the detection accuracy is higher than that when the low-power
ここで、パワーアップ検出部190にも、パワーアップ電圧レベルV_PUの検出において高い精度が要求される。このため、パワーアップ検出部190もまた、基準電圧発生器や比較回路を用いた高精度電圧検出回路を利用する。従って、パワーダウン検出部200の高精度電圧検出回路220は、パワーアップ検出部190の高精度電圧検出回路を利用するものであってもよい。この場合、パワーアップシーケンスが終了した後、高精度電圧検出回路の検出レベルがパワーアップ電圧レベルV_PUからパワーダウン電圧レベルV_PDに変更される。
Here, the power-up
なお、上記実施例では、高精度電圧検出回路220は、テスト制御回路240からのテスト信号TEST_PDに応答してイネーブル/ディスエーブルされたが、これは一例であり、要はテスト動作が実行されることを識別可能な情報に応答して高精度電圧検出回路220をイネーブル/ディスエーブルするようにしてもよい。例えば、テスト用パッドやテスト用外部端子に入力されるテストに関する信号に応答して高精度電圧検出部220をイネーブル/ディスエーブルしてもよいし、あるいは外部から入力されるテストに関するコマンドに応答して高精度電圧検出部220をイネーブル/ディスエーブルしてもよい。このことは、セレクタ230の選択動作についても同様である。
In the above embodiment, the high-accuracy voltage detection circuit 220 is enabled/disabled in response to the test signal TEST_PD from the test control circuit 240, but this is an example, and the point is that the test operation is executed. The high-accuracy voltage detection circuit 220 may be enabled/disabled in response to the information capable of identifying the fact. For example, the high-accuracy voltage detection unit 220 may be enabled/disabled in response to a test-related signal input to a test pad or a test external terminal, or in response to a test-related command input from the outside. The high-precision voltage detector 220 may be enabled/disabled. This also applies to the selection operation of the
次に、本発明の別の実施例について説明する。上記実施例では、高精度電圧検出回路220が基準電圧発生器222から発生された基準電圧Vrefを用いる例を示したが、本実施例では、高精度電圧検出回路220がテストパッドから入力された基準電圧Vrefを用いる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the above-described embodiment, the high-precision voltage detection circuit 220 uses the reference voltage Vref generated by the
図9は、本実施例のパワーダウン検出部200Aの構成を示す図である。同図に示すように、テストパッド250は、例えば、外部端子にボンディング接続されないテスト専用のパッドであり、ウエハーレベルまたはチップレベルのテスト時にプローブピンを介して基準電圧Vrefが印加される。基準電圧Vrefは、例えば、パワーダウン電圧レベルV_PDである。図10は、本実施例によるテスト時のパワーダウン電圧レベルV_PDの検出範囲を示しており、検出範囲のバラツキを事実上なくすことができる。こうして、比較回路224は、テストパッド250から入力された基準電圧Vrefを用いて供給電圧Vccがパワーダウン電圧レベルV_PDに降下したか否かを高精度に検出することができる。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the power-
上記実施例では、テストパッド250から基準電圧Vrefを入力する例を示したが、これは一例であり、テストパッド250に電気的に接続された外部端子から基準電圧Vrefを入力するようにしてもよい。外部端子は、例えば、テスト動作のときに利用されない端子である。さらに上記実施例では、NAND型フラッシュメモリを例示したが、本発明は、これに限らず、他の不揮発性メモリのパワーダウン検出にも適用することができる。
In the above embodiment, the reference voltage Vref is input from the
本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the invention described in the claims. Is possible.
100:フラッシュメモリ 110:メモリセルアレイ
120:入出力バッファ 130:アドレスレジスタ
140:コントローラ 150:ワード線選択回路
160:ページバッファ/センス回路 170:列選択回路
180:内部電圧発生回路 190:パワーオン検出部
200:パワーダウン検出部 210:低電力電圧検出部
220:高精度電圧検出回路 230:セレクタ
240:テスト制御回路
100: Flash memory 110: Memory cell array 120: Input/output buffer 130: Address register 140: Controller 150: Word line selection circuit 160: Page buffer/sense circuit 170: Column selection circuit 180: Internal voltage generation circuit 190: Power-on detection unit 200: Power down detection unit 210: Low power voltage detection unit 220: High precision voltage detection circuit 230: Selector 240: Test control circuit
Claims (9)
第1の検出回路よりも高い検出精度を有し、供給電圧が一定電圧に降下したことを検出する第2の検出回路と、
内部回路がテスト状態であるとき第2の検出回路を選択し、内部回路がテスト状態でないとき第1の検出回路を選択する選択手段と、
第1の検出回路または第2の検出回路の検出結果に応答してパワーダウン動作を実行する実行手段と、
を有する半導体記憶装置。 A first detection circuit for detecting that the supply voltage has dropped to a constant voltage;
A second detection circuit that has a higher detection accuracy than the first detection circuit and that detects that the supply voltage has dropped to a constant voltage;
Selecting means for selecting the second detection circuit when the internal circuit is in the test state, and selecting the first detection circuit when the internal circuit is not in the test state;
Executing means for executing a power down operation in response to the detection result of the first detection circuit or the second detection circuit;
And a semiconductor memory device.
前記選択手段は、前記テスト回路がテストを実行するとき第2の検出回路を選択し、前記テスト回路がテストを実行しないとき第1の検出回路を選択する、請求項1または2に記載の半導体記憶装置。 The internal circuit includes a test circuit,
3. The semiconductor according to claim 1, wherein the selection unit selects the second detection circuit when the test circuit executes a test, and selects the first detection circuit when the test circuit does not execute the test. Storage device.
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